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CURSO TALLER INTERPRETACIÓN RADIOGRÁFICA DE SOLDADURA

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INTRODUCCIÓN ENSAYO NO DESTRUCTIVO (NDT) Son pruebas efectuadas sobre materiales, partes parciales y ensambles o estructuras; en las que no se afecta su operatividad. Los métodos NDT más comunes incluyen:

1. Partículas magnéticas (MT). 2. Líquidos penetrantes (PT). 3. Radiografía (RT). 4. Ultrasonido (UT). 5. Corrientes Eddy (ET). 6. Visual (VT).

El objetivo de un ensayo no destructivo es otorgar confiabilidad y seguridad en el equipo, siempre que:

1. Se usen los materiales adecuados. 2. Los diseños sean adecuados. 3. Los productos sean utilizados según la función que les fue asignada. 4. Las técnicas NDT sean aplicadas adecuadamente. 5. Se utilice personal NDT calificado y certificado.

PRUEBA RADIOGRÁFICA La radiografía utiliza el poder penetrante de los rayos X o gamma para revelar la naturaleza interna de los objetos. Durante su pase a través del material, la radiación es absorbida en diferentes grados, dependiendo de la naturaleza del material, su espesor y la energía de la radiación emitida. Esta absorción diferenciada se usa para grabar esta información como imagen en una película (film). Los tres pasos que involucra la radiografía son:

1. Preparación y exposición del material a la radiación. 2. Procesamiento del film. 3. Interpretación de la radiografía.

VENTAJAS DE LA RADIOGRAFÍA

1. Es un método de prueba no destructivo. 2. Revela la condición interna del material. 3. Es aplicable a la mayoría de materiales. 4. Revela errores de ensamble y fabricación. 5. Revela discontinuidades estructurales. 6. Provee una representación permanente visual del objeto.

LIMITACIONES DE LA RADIOGRAFÍA

1. Requiere acceso por ambos lados del espécimen. 2. Puede estar limitado por las dimensiones y configuración del espécimen. 3. No detecta todas las discontinuidades. 4. Es un método de prueba caro, tanto en tiempo como en costo del equipo. 5. Representa un peligro potencial a la salud.

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ENTRENAMIENTO DE PERSONAL Y CERTIFICACIÓN Es muy importante que el personal de Prueba Radiográfica sea debidamente entrenado en el método de prueba radiográfica antes de producir las radiografías y los resultados sean interpretados y evaluados. El programa de certificación de personal NDT que es comúnmente requerido por muchos códigos y especificaciones es el SNT-TC-1A, MIL STD 410E y CP 189. INTERPRETACIÓN RADIOGRÁFICA La interpretación radiográfica es un arte no muy fácil de documentar en fórmulas o procedimientos. Debido a la variedad de condiciones que pueden encontrarse, este trabajo está sujeto a mucha controversia, principalmente como resultado de una falta de conocimiento práctico. En la práctica, la radiografía contiene mucha información que contiene discontinuidades en diferentes grados. El juicio para determinar si alguna discontinuidad es lo suficientemente seria como para calificarla como defecto, es la responsabilidad del intérprete radiográfico. Los elementos que debe considerar el intérprete radiográfico son numerosos: el tipo, grado, severidad y ubicación de las discontinuidades varían según sea el material inspeccionado. Otras variables a considerar son el método de fabricación del material base, método de unión de las partes, y otros procedimientos particulares a cada sector de la industria. Por último debe considerar los estándares, códigos y normas aplicables. Es importante conocer el método como se obtuvo la placa radiográfica, así como el método como se obtuvo la pieza en estudio. La interpretación radiográfica también requiere un conocimiento de las características del material, la radiación usada, el contraste y definición en la placa, las condiciones geométricas de la fuente irradiante, del film y la parte inspeccionada. Es preferible una inspección visual previa de la soldadura, con el fin de evitar malas interpretaciones de los defectos superficiales, las cuales pueden ser interpretadas como defectos internos. ESPECIFICACIONES, CÓDIGOS Y ESTÁNDARES DE REFERENCIA En la mayoría de los casos, el fabricante hace uso de las especificaciones, códigos y estándares para calificar la calidad de sus productos. El intérprete debe estar familiarizado con estos estándares y especificaciones a fin de poder emitir juicios de valor respecto a la calidad de los productos. Las especificaciones y estándares establecen niveles de calidad llamados criterios de aceptación. Los criterios de aceptación pueden ser indicados gráficamente o mediante reglas escritas. Las cuatro actividades principales del Intérprete Radiográfico son:

1. Determinar la calidad. 2. Analizar la imagen. 3. Correlacionar la información. 4. Reportar los resultados

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ACTIVIDADES DEL INTÉRPRETE RADIOGRÁFICO

1. Determinación de la calidad Las principales actividades a considerar incluyen:

a. Identificación. b. Visibilidad de penetrámetro. c. Densidad del film. d. Técnica radiográfica. e. Alcance. f. Procesamiento.

2. Análisis de la imagen

Al analizar la imagen hay que considerar: a. Tipo. b. Geometría. c. Tamaño. d. Localización.

3. Correlacionar la información.

a. Terminología. b. Marcado del film. c. Estándar radiográfico.

4. Reportar los resultados.

a. Reporte escrito. b. Condición (Aceptable, Relevante, No – relevante). c. Disposición (Aceptar / Rechazar) Con/ sin reparación. d. Reporte verbal.

CONCLUSIONES

El intérprete radiográfico debe considerar que una radiografía no revela todas las discontinuidades. El intérprete evalúa aquello que es visible en la radiografía, basado en sus conocimientos del proceso constructivo, de las discontinuidades comunes al objeto, su apariencia si es que se presentase, el proceso radiográfico, y su experiencia.

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REVISIÓN DE VARIABLES RADIOGRÁFICAS RELACIONADAS CON LA INTERPRETACIÓN DE PLACAS

ONDA Una onda es una perturbación que se propaga a través del espacio y transporta energía. Las ondas se dividen en función de su naturaleza en mecánicas, y electromagnéticas.

Las ondas electromagnéticas se propagan por el espacio sin necesidad de un medio, pudiendo, por tanto, propagarse en el vacío. Las ondas mecánicas necesitan un medio (sólido, líquido o gaseoso) para propagarse. En este caso, las partículas del medio oscilan alrededor de un punto fijo sin desplazarse, sin que haya transporte de la materia que constituye el medio; como en el caso de una alfombra o un látigo cuyo extremo se sacude, la alfombra no se desplaza, sin embargo una onda se propaga a su través.

Clasificación, según el tipo de movimiento.

Onda longitudinal: Aquella en la que el movimiento de oscilación es paralelo a la dirección de propagación de la onda, como en el caso del sonido. Onda transversal: Aquella en la que el movimiento de oscilación es perpendicular a la dirección de propagación de la onda, como las ondas electromagnéticas, o las olas del mar.

Propiedades características.

Longitud de onda: Es la distancia entre dos puntos que ocupan la misma posición.

Frecuencia: Es el número de veces que un punto pasa por una determinada posición en un lapso de 1 segundo. Amplitud: Es la mitad del desplazamiento máximo. Representa la cantidad de energía que transporta la onda, siendo su magnitud, la de la variable estudiada; así en el caso del sonido, será presión acústica, en el caso de las olas será su altura, etc.

Espectro Electromagnético El espectro electromagnético es el conjunto de ondas electromagnéticas que existen en el universo ordenadas en función de sus frecuencias o longitudes de onda, o lo que es lo mismo, de la energía que transportan. Los rayos X y gamma son parte del espectro electromagnético. Todas ellas son ondas tales como rayos de luz, microondas y ondas de radio; pero los rayos X y gamma no pueden ser vistos, sentidos o

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escuchados. No poseen carga o masa, y no están influenciados por campos eléctricos o magnéticos, y siempre se propagan en línea recta. Pueden ser caracterizados por su frecuencia, longitud de onda y velocidad. Sin embargo, ellos actúan como pequeños paquetes de energía llamados fotones.

Los rayos X y rayos gamma difieren sólo en su fuente de origen. Los rayos X son producidos por un generador de rayos X, mientras que la radiación gamma es producida por átomos radioactivos. Dependiendo del ratio de neutrones con protones dentro del núcleo del átomo, un isótopo de un elemento particular puede ser estable o inestable. Con el paso del tiempo, el núcleo de un átomo inestable se desintegra espontáneamente, en un proceso conocido como decaimiento radioactivo. Varios tipos de radiación ionizante pueden ser emitidos por el núcleo o sus electrones circundantes (nucleidos). Cualquier material que contiene una cantidad cuantificable de radio nucleidos (que decae) es un material radioactivo.

FUNDAMENTOS DE RADIACIÓN X

Los rayos X son ondas electromagnéticas producidas en un tubo de vacío como consecuencia del desplazamiento de electrones (cargados negativamente) que viajan a través del vacío (o gas inerte) desde un filamento (usualmente de tungsteno) hacia una zona de potencial positivo (ánodo).

Para ello se aplica una corriente (en miliamperios) al filamento, que al calentarse origina el movimiento de los electrones. La energía aplicada es mayormente absorbida por el ánodo en forma de calor (97-99%) mientras que el 1-3% restante se transforma en energía radiante. A mayor voltaje aplicado, mayor es la radiación resultante y menor su longitud de onda, incrementando su característica de penetración. La energía de la radiación es por tanto función del voltaje aplicado. Su unidad de medida es el electrón voltio, que viene a ser la energía necesaria para energizar y desplazar un electrón. Para efectos prácticos se expresa en kilo electrón voltios (keV), y abreviado como kilovoltios (1 kV = 1000 V). El rango utilizado a nivel industrial oscila entre 100 kV y 400 kV. A su vez la intensidad de radiación viene expresada en miliamperios (1/1000 amperios).

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Los equipos que producen hasta 125 kV se consideran de baja energía. Aquellos que produce energía mayor a 400 kV son considerados de alta energía. Los comprendidos entre estos dos valores se les identifica como de mediana energía.

Fuentes RX típicas y sus aplicaciones Voltaje Máximo (kV) Pantalla Aplicaciones y espesor límite aproximado

50 Ninguna Secciones delgadas de la mayoría de metales; espesores moderados de grafito y berilio; pequeños componentes electrónicos; madera, plástico, etc.

Ninguna o plomo

5” aluminio o equivalente 1” acero o equivalente

150

Fluorescente 11/2” acero o equivalente. Plomo 3” acero o equivalente. 300 Fluorescente 4” acero o equivalente. Plomo 31/2” acero o equivalente. 400 Fluorescente 41/2” acero o equivalente. Plomo 5” acero o equivalente. 1000 Fluorescente 8” acero o equivalente.

2000 Plomo 8” acero o equivalente. Plomo 16” acero o equivalente. 8 a 25 MeV Fluorescente 20” acero o equivalente.

FUNDAMENTOS DE RADIACIÓN GAMMA

La radiación gamma es emitida por un isótopo radiactivo. La cantidad de energía emitida es única para cada material radiactivo. La energía emitida por el isótopo decae con el tiempo. Se dice entonces que su actividad decae. Su unidad de medida es el Becquerel o Curie (ambas miden # de desintegraciones por segundo). Se conoce como vida media al tiempo que transcurre para que la actividad de un isótopo se reduzca a la mitad de su actividad inicial.

Material radioactivo usado en Radiografía Industrial

Elemento Radiactivo

Vida media

Energía de rayos gamma

(MeV)

Tulio 170 127 días 0.084 a 0.54

Iridio 192 70 días 0.137 a 0.651

Cesio 137 33 años 0.66

Cobalto 60 5.3 años 1.17 a 1.33

Otro factor a considerar es la actividad específica, medida en Curies/gramo. Según este concepto una fuente con gran actividad específica necesitará tamaños de fuentes menores para examinar un material.

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Fuentes de rayos gamma y sus aplicaciones

Fuente Aplicaciones y Espesores límite aproximados

Tulio 170 Plásticos, madera, aleaciones ligeras. ½” de acero

o equivalente.

Iridio 192 11/2- a 21/2-pulg acero o equivalente.

Cesio 137 1 a 31/2- pulg acero o equivalente.

Cobalto 60 21/2- a 9-pulg acero o equivalente.

La ley de Newton inversa cuadrada. Cualquier punto que dispersa su influencia equitativamente en todas las direcciones obedece la ley inversa cuadrada. Según esta ley, si la radiación a una pulgada del origen es 100 mRem/hr, a 100 pulgadas será de 0.01 mRem/hr.

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PRINCIPIOS GEOMÉTRICOS Una radiografía es la imagen reflejada de un objeto que ha sido colocado en el camino de una onda de rayos X o rayos Gamma. La apariencia de la imagen es influenciada por las posiciones relativas de los objetos y del film, y por la dirección de la onda. PRINCIPIOS GENERALES Los rayos X y gamma obedecen las leyes comunes de la luz, La diferencia está en que, en menor o mayor escala, todos los objetos son transparentes a la radiación. Además, la dispersión genera mayores problemas en radiación que en la óptica. En la figura A, se proyecta una luz desde un punto L cayendo sobre una lámina C, y un objeto O es interpuesto entre la fuente de luz y la lámina. Una sombra del objeto es formada en la superficie de la lámina. Esta sombra generada por objeto mostrará cierto agrandamiento debido a que el objeto no está en contacto con la lámina. El grado de agrandamiento variará de acuerdo con las distancias relativas desde el objeto y desde la fuente de luz. La ley que gobierna el tamaño de la sombra puede establecerse como: El diámetro del objeto es al diámetro de la sombra como la distancia desde la fuente de luz hasta el objeto es a la distancia desde la fuente de luz hasta la lámina. El grado de definición (sharpness) de cualquier sombra depende del tamaño de la fuente de luz y de la posición del objeto entre la luz y la lámina, ya sea cerca de lejos de uno u otro. Cuando la fuente de luz no es un punto sino un área pequeña, la sombra reflejada no queda perfectamente definida (Figuras B a D) debido a que cada punto de la fuente de luz origina su propia sombra del objeto, y cada una de estas sombras se sobreponen entre sí (con un pequeño desplazamiento), produciendo una imagen menos definida. La forma de la sombra también puede variar de acuerdo con el ángulo que el objeto hace respecto de los rayos incidentes. Las desviaciones del perfil real de un objeto reflejadas en su imagen sombra se conocen como distorsiones. Las figuras A a la F muestran el efecto de cambiar el tamaño de la fuente y las posiciones relativas de la fuente, objeto y lámina. De la observación se puede concluir que las siguientes condiciones deben ser seguidas para producir la imagen mejor definida y aproximada al objeto real:

1. La fuente de luz debe ser pequeña, esto es, lo más cercano a un punto. Comparar Figuras A y C.

2. La fuente de luz debe encontrarse tan lejos del objeto como sea posible. Comparar Figuras B y C.

3. La superficie del film debe ubicarse lo más cerca posible al objeto. Comparar Figuras B y D. 4. Los rayos de luz deben ser dirigidas perpendicularmente a la superficie del film. Ver Figuras A

y E. 5. El plano del objeto y el plano del film deben ser paralelos. Comparar Figuras A y F.

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SOMBRAS RADIOGRÁFICAS Los principios básicos de la formación de la sombra deben tener especial consideración con el fin de asegurar una definición satisfactoria de la imagen radiográfica, y esencialmente libre de distorsión. Un cierto grado de distorsión es inevitable ya que algunas partes estarán siempre más alejadas del film que otras, mayor cuanto más alejado se encuentre de la superficie del film. También es posible, bajo ciertas circunstancias, que se presenten distorsiones espaciales. En la figura de abajo, dos círculos se muestran en el film como separados o traslapados, dependiendo de la dirección de la radiación.

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APLICACIÓN A RADIOGRAFÍAS La aplicación de los principios geométricos de la formación de sombras a la radiografía llevan a cinco principios generales, aplicables tanto a radiografía con rayos x como a radiografía gamma.

1. El punto focal debe ser tan pequeño como otras consideraciones lo permitan. Para fuentes grandes una alternativa es usar entonces mayores distancias de fuente a film, pero es preferible usar puntos focales más pequeños.

2. La distancia entre el ánodo y el material debe ser tan grande como sea práctico. A grandes distancias, la definición radiográfica es mejorada y la imagen está más cerca al tamaño real del objeto.

3. El film debe ubicarse lo más cerca posible al objeto radiografiado. En la práctica, el film es colocado en contacto con el objeto.

4. El rayo central debe ser lo más perpendicular al film como sea posible, a fin de preservar las relaciones espaciales.

5. Tanto como el perfil del espécimen lo permita, el plano del mayor interés debe estar paralelo al plano del film.

CÁLCULO DE LA INDEFINICIÓN (UNSHARPNESS) GEOMÉTRICA El ancho del contorno “difuso” de las sombras en B, C y D en la primera figura mostrada es conocido como la indefinición (unsharpness) o penumbra geométrica (Ug). Desde el momento que la indefinición puede afectar la apariencia de la imagen radiográfica, es necesario determinar su magnitud. Por la ley de triángulos semejantes, se puede decir que:

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Donde Ug es la indefinición geométrica, F es el tamaño de la fuente radiante, Do es la distancia de la fuente al objeto y t es la distancia del objeto al film (usualmente se toma como la distancia desde el lado fuente del espécimen hasta el film).

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FILME RADIOGRÁFICO

Es el medio por el que se registra en forma permanente la imagen radiográfica. El filme comúnmente utilizado en la industria radiográfica contiene dos emulsiones, una a cada lado del filme. La sección típica de un filme contiene siete capas: La base, que ocupa la mayor parte de la sección, está compuesta por celulosa, triacetato o poliéster. Sobre las dos caras de esta capa se encuentra una capa muy fina de adhesivo, sobre el que se adhieren las emulsiones. La emulsión contiene cristales de bromuro de plata, suspendidos en un material gelatinoso. Aquí es donde tienen lugar las reacciones químicas cuando se exponen a la radiación. En las otras dos capas exteriores se encuentran dos capas muy finas de gelatina endurecida, que tienen la finalidad de proteger la emulsión. Clasificación En la industria radiográfica se utilizan mayormente tres clases de película o filme radiográfico: Clase I. De grano extrafino, baja velocidad, con muy alta capacidad de contraste. Se utilizan para materiales de baja densidad y pueden utilizarse con o sin pantallas de plomo. Tienen mejor definición que la película de clase II. Clase II. De grano fino, velocidad media, de alto contraste que es usada también utilizada para materiales de baja densidad con radiación baja y media. Es más utilizada que la de clase I, desde el momento que ofrece buena definición, posee grano fino, y mayor velocidad de película. Se puede utilizar con o sin pantallas de plomo. Clase III. De alta velocidad de película, requiere poco tiempo de exposición. Se utiliza con rayos X o rayos gamma con energías altas. Se considera de mediano contraste con granulosidad muy fina.

PANTALLAS RADIOGRÁFICAS

Cuando una onda de radiación X o Gamma ataca el film, usualmente menos del 1% de la energía es absorbida, el resto no tiene utilidad fotográfica. Para aprovechar esta energía dispersa se usan dos tipos de pantalla radiográfica (fluorescente y de plomo). Las pantallas de plomo toman dos formas: una forma es en láminas de plomo, usadas en pares dentro de la funda o contenedor. La otra consiste en un compuesto de plomo (usualmente un óxido), aplicado en una capa delgada. El film es colocado entre las hojas de este material, con el óxido en contacto con el film. Esta combinación es sellada en un envoltorio a prueba de luz. PANTALLAS DE PLOMO La lámina de plomo en contacto directo con el film tiene tres efectos:

1. Incrementa la acción fotográfica sobre el film, por la radiación secundaria generada por el plomo.

2. Absorbe la radiación dispersa (mayor longitud de onda), por lo tanto:

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3. Intensifica la acción de la radiación primaria. Al disminuir la acción de la radiación dispersa, se produce un mayor contraste y claridad en la radiografía. Si bien el tiempo de exposición es la mitad o tercera parte si no tuviera pantallas, la ventaja de reducir la radiación dispersa prevalece.

Un buen contacto entre el film y las pantallas dan una imagen bien definida (izquierda). Un contacto pobre da como resultado una imagen difusa (derecha).

Las pantallas de plomo son de espesor típico de 0.005” y 0.010”. Una se coloca delante y otra detrás del filme. El propósito de la primera es intensificar la radiación primaria que pasa a través del objeto. La pantalla colocada detrás tiene la función de de absorber la radicación dispersa proveniente de objetos del entorno. Las pantallas de lámina de plomo absorben la dispersión e incrementan el contraste radiográfico. El espécimen mostrado en la figura es una plancha de ¼” radiografiado a 120 kV. Arriba: sin pantalla. Abajo: con pantalla. A pesar de que en el último caso se necesita un mayor tiempo de exposición, la calidad de la imagen se mejora sustancialmente.

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PANTALLAS FLUORESCENTES Ciertos químicos tienen capacidad fluorescente, esto es, de absorber rayos X y gamma, e inmediatamente emiten luz. La intensidad de la luz emitida depende de la intensidad de la radiación incidente. Para ello, se aplica una capa de polvo fino de fósforo, sobre una lámina plástica de soporte. A pesar del efecto de reducir el tiempo de exposición, las pantallas fluorescentes dan una definición pobre, a comparación de aquellas de plomo. Por tanto no son usadas intensamente en la industria radiográfica. Se utilizan para elementos muy densos o de gran espesor, sin embargo, con estas pantallas es difícil cumplir con los requisitos exigidos por los códigos de construcción.

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CASSETTES Y FUNDAS Cuando se utilizan pantallas, se necesita un buen contacto entre las pantallas y el film. El uso de carretees y fundas cumplen tal propósito. Los primeros son rígidos, mientras que los segundos tienen la ventaja de ser flexibles, debiendo tener cuidado al doblar la funda para evitar presión excesiva. Estos métodos no garantizan contacto completamente uniforme, por lo que la definición de la imagen puede variar dentro del film. A su vez pueden sufrir maltrato físico, que se traduce en marcas de presión claras u oscuras, los cuales pueden ser confundidas como una discontinuidad en el espécimen.

Marca de presión

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Tiempo de exposición.

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TÉCNICAS RADIOGRÁFICAS

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DENSIDAD

La densidad de una radiografía determina si es posible una correcta interpretación visual de la placa radiográfica. Hurder y Driffield desarrollaron la teoría relacionada a la densidad radiográfica. La luz no puede ser transmitida efectivamente a través del film. Definieron la densidad radiográfica mediante:

DR = log (IO/IR) Donde DR es la densidad (Unidades H&D), IO es la intensidad de luz incidente; e IR es la intensidad de luz reflejada. Los códigos y estándares requieren comúnmente que la densidad en una radiografía se mantenga entre 1.8 hasta 4.0 H&D. Una lectura de 2.0 es el resultado de que el 1% de la luz transmitida alcance la cara opuesta del film. Una lectura de 4.0 H&D implica que la luz transmitida a través del filme alcanza el 0.01%.

DENSITÓMETRO El densitómetro es un instrumento que mide la densidad del filme. Antes de inventar los densitómetros portátiles, las densidades se calculaban por comparación con láminas patrón, lo que daba un estimado visual mas no preciso. En la actualidad esta operación se ha mejorado. Se calibra el densitómetro mediante una lámina con valores conocidos de densidad. Después de la calibración, la radiografía es colocada en la base del densitómetro, entre la fuente de luz y la cabeza, que contiene un foto-multiplicador. Es razonable esperar lecturas con una precisión de ± 0.02 cuando el densitómetro es mantenido adecuadamente. La repetitividad generalmente cae dentro de ± 0.01.

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INDICADOR DE CALIDAD DE IMAGEN (PENETRÁMETROS)

Uno de los métodos para controlar la calidad de una radiografía es a través del uso de indicadores de calidad de imagen (IQI). Los IQIs proveen un medio de informar visualmente al intérprete de radiografías acerca de la sensibilidad y definición de la radiografía. El IQI indica que una cantidad específica de cambio en el espesor del material será detectable en la radiografía, que tiene un nivel de definición que asegura que los cambios de densidad no se pierdan debido a una baja definición de imagen. Sin tal nivel de referencia, la consistencia y la calidad no podrían ser mantenidas y los defectos pueden ser no detectados. Los indicadores de calidad de imagen toman muchas formas debido a la variedad de códigos y estándares que invocan su uso. En los EEUU dos IQI que prevalecen son: de placa, o tipo agujero, y el IQI de alambre. Vienen en una variedad de materiales para que pueda ser usado según las características del material que es radiografiado y sus características de absorción de la radiación.

IQI tipo agujero (Hole Type) El estándar ASTM E1025 da detalles de los requerimientos para el diseño y clasificación de grupo de material de los IQI de tipo agujero. E1025 designa ocho grupos de placas (shims) basado en sus características de absorción de la radiación.

Los niveles de calidad de imagen son designados usando una expresión tal como 2-2T. El primer término se refiere al espesor del IQI como un porcentaje de la región de interés del elemento inspeccionado. El segundo término se refiere al diámetro del agujero que debe ser revelado y es expresado como un múltiplo del espesor del IQI. Así tenemos entonces que 2-2T significa que el espesor de la placa es 2% del espesor del material y que el agujero tiene diámetro dos veces mayor que el espesor de la placa, el cual debe ser detectado en la radiografía. La visualización correcta del IQI en la radiografía verifica que la técnica radiográfica es capaz de mostrar una pérdida de material de 2% en el área de interés.

Penetrámetros de alambre (Wire IQI) El estándar ASTM E747 cubre la inspección de materiales usando penetrámetros de alambre para controlar la calidad de imagen. El IQI de alambre consiste de un grupo de seis alambres arreglados en

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forma creciente con su diámetro y encapsulado entre dos láminas de plástico transparente. E747 determina cuatro tipos de agrupaciones de alambre IQI, la letra del grupo (A, B, C ó D), se muestra en la esquina inferior derecha del IQI. Expresiones equivalentes de niveles de calidad usados para los IQI tipo agujero, se usan también para IQI de alambre. La medida de alambre que corresponde a cada nivel de calidad del IQI tipo agujero puede ser encontrado en tablas.

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ASME V (Artículo II - 2001) INDICADOR DE CALIDAD DE IMAGEN (T-233) Puede ser bien del tipo platina o del tipo alambre. Deben ser identificados según SE-1025 y fabricados según SE-747. Para el estándar ASME la tabla T-233.1 define los tipos de IQI de platina y la tabla T-233.2 los de tipo alambre.

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UBICACIÓN DEL IQI (T-277.1)

a) IQI Lado Fuente. Se ubican en el lado fuente de la parte examinada. Cuando no sea práctico se puede colocar e un bloque separado, del mismo material o de características radiológicas similar al material examinado. A su vez el bloque no debe ser ubicado más cerca de la fuente que el objeto examinado, y al menos debe observarse en la radiografía tres lados del IQI.

b) IQI Lado Film. Cuando no sea posible ubicar el IQI del lado fuente, se coloca del lado film, en contacto con la parte inspeccionada. Se coloca una “F” adyacente o en el IQI, pero sin ocultar el alambre agujero esencial.

c) Ubicación para soldadura (IQI agujero). Se coloca adyacente o sobre el cordón. Las identificaciones y la F, si es que aplicara, no se colocan sobre el área de interés a menos que sea impráctica esta configuración.

d) Ubicación para soldadura (IQI alambre). Se coloca sobre la soldadura de manera que los alambres queden perpendiculares al cordón de soldadura. Todas las identificaciones se colocan fuera del área de interés a menos que sea impráctica esta configuración.

e) Ubicación para materiales que no sean soldadura. El IQI, con las identificaciones pueden ser ubicadas en el área de interés.

NÚMERO DE IQIs Cuando se usa más de un film holder para la exposición, al menos un IQI debe aparecer en cada radiografía con las excepciones siguientes:

a) Múltiples IQI. Cuando por requerimiento de T-282, se use más de un IQI, el primero representará al área de interés más clara, y la otra al área oscura de interés.

b) Casos especiales. Se especifican 7 casos:

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NOTAS

1. Condiciones: a. Cuando se radiografía la circunferencia completa. b. 240º mínimo.

2. Condiciones:

a. Entre 120º y 240º (un portapelícula). b. Menor que 240º (uno o más portapelículas).

SENSITIVIDAD DEL IQI (T-283) T-283.1. La radiografía debe ser ejecutada de tal forma que sea capaz de visualizarse la imagen del IQI y el agujero 2T, o el alambre esencial del IQI de alambre. T-283.2. Sensitividad del IQI de agujero (ASME V – 2001). Si se sustituye el IQI de agujero por uno más delgado o grueso, especificado en la tabla T-283, serán mantenidos siempre que reúnan los demás requisitos de calidad.

Caso Componente Ubicación Fuente

Número mínimo de IQIs.

Ubicación Notas

1 Cilíndrico (arco o span mayor a 240º)

Eje central, exposición simple

3 120o entre sí 1

2 Cilíndrico (arco o span hasta 240º) Eje central, exposición simple

3 Dos en los extremos, uno en el centro del arco

2

3 Cilíndrico + Longitudinal Eje central, exposición simple

> 3 1 IQI adicional en cada cordón longitudinal radiografiado, ubicado en el extremo más lejano a la circunferencia.

4 Esférico (arco o span mayor a 240º) Centro Esfera, exposición simple

3 120o entre sí 1

5 Esférico (arco o span hasta 240º) Eje central, exposición simple

3 Dos en los extremos, uno en el centro del arco

2

6 Esférico + otros cordones internos Eje central, exposición simple

> 3 1 IQI adicional en cada cordón radiografiado adicional.

7 Arreglo de componentes en círculo Eje central, exposición simple

Varios 1 IQI en cada componente

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Extracto del Código ASME V DENSIDAD RADIOGRÁFICA (T-282.1) La densidad a través de la zona adyacente al IQI será 1.8 como mínimo con una radiografía obtenida por RX y 2.0 en el caso de radiación gamma. La densidad máxima será de 4.0. Una tolerancia de ±0.05 es permitida por las variaciones en las lecturas de los densitómetros. VARIACIÓN DE DENSIDAD (T-282.2) La densidad en cualquier punto del área de interés puede variar hasta menos 15% o más 30% de la densidad medida adyacente al IQI; y dentro de los rangos definidos en el punto anterior. PENUMBRA GEOMÉTRICA (T-285) La penumbra geométrica no debe exceder lo mostrado en la tabla mostrada.

Espesor de Material Ug máximo Menor de 2” 0.020” Desde 2” hasta 3” 0.030” Mayor de 3” hasta 4” 0.040” Mayor de 4” 0.070”

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ANEXO – RESUMEN DE ESTÁNDAR ASTM E 1025-98 Práctica estándar para diseño, fabricación, y clasificación de IQI de agujero usado en radiología Requerimientos de IQI de agujero La calidad se determina mediante conjuntos de alambres de acuerdo a los siguientes requerimientos:

Se fabrican de acuerdo a materiales y aleaciones según 7.3 y 7.4 (Ver Tabla 8 anexo a este documento).

El IQI se dimensiona de acuerdo a los requerimientos de la figura 1. Las identificaciones se hacen con letras y números de plomo o material de opacidad similar. El

espesor se indica en milésimos de pulgada. La identificación del grupo de aleación será de acuerdo a la figura 2. Para aplicaciones especiales se pueden modificar la longitud y el ancho del IQI.

Niveles de calidad de imagen Se designan por una expresión de dos partes: X-YT. La X expresa el espesor del IQI como porcentaje del espesor del espécimen. La YT representa el diámetro del agujero y se expresa como un múltiplo del espesor de la placa. Así 2-2T significa que el espesor de la placa es 2% el espesor del material; y 2T significa que el diámetro del agujero es dos veces el espesor de la placa.

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ANEXO – RESUMEN DE ESTÁNDAR ASTM E 747-97 Práctica estándar para diseño, fabricación, y clasificación de IQI de alambre usado en radiología Requerimientos de IQI de alambre La calidad se determina mediante conjuntos de alambres de acuerdo a los siguientes requerimientos:

Se fabrican de acuerdo a materiales y aleaciones según 7.2 y 7.3 (Ver Tabla 8 anexo a este documento).

El IQI consiste en un grupo de alambres en orden creciente de diámetro. La tabla 1 especifica los tamaños de alambre y número de identificación; y serán fabricados como se muestra en las Figuras 1 al 8 (ver figuras anexo a este documento).

Se admiten otros diseños por acuerdo contractual (deben incluir el alambre esencial). Las identificaciones se hacen con letras y números de plomo o material de densidad similar.

La tabla 4 lista la equivalencia entre diámetros de alambre y diámetro en IQI de agujeros.

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TRATAMIENTO DE LAS PELÍCULAS RADIOGRÁFICAS

Al igual que la luz, las radiaciones X y gamma actúan sobre el bromuro de plata contenido en la placa. Cuando los fotones de energía radiante alcanzan la superficie, ésta reacciona, formándose depósitos de plata (lo cual forma la imagen). La película necesita entonces un tratamiento adicional para desensibilizarlo de los efectos de la luz, fijándose la imagen radiográfica. Después de llevar a cabo la exposición radiográfica, la película debe ser revelada. Se utilizan tres soluciones de revelado en forma secuencial, que permitirán obtener la imagen radiográfica final.

1. Revelador. 2. Enjuague. 3. Fijador.

Revelador Es una solución química que contiene los siguientes constituyentes:

Agente revelador, cuya función es depositar placa metálica. Ej.: Hidroquinona, metol. Agente acelerador, cuya función es acelerar el proceso. Ej.: Carbonato sódico. Agente conservador, evita la oxidación por efecto del aire. Ej.: sulfito sódico. Agente moderador, evita que el revelador actúe sobre los granos del bromuro de plata no

expuesto. Ej.: Bromuro potásico. Disolvente, Agua común o destilada.

Tiempo y temperatura son variables que importantes en el proceso de revelado. Si la temperatura es baja, la película resultará clara. Si al contrario es muy alta, la película aparece como sobre expuesta. Variaciones en el tiempo afectan otros parámetros como la densidad y el contraste. Típicamente se usa un tiempo de 5 a 8 minutos, para una temperatura de 20º C (68º F). Enjuague, baño de parada o aclarado El baño de parada es un baño ácido, cuya acción es neutralizar el álcali del revelador y al mismo tiempo detener la acción del agente revelador. Se utiliza ácido acético en una concentración adecuada para que no desprender el anhídrido carbónico, el cual produce burbujas que pueden afectar la película. También se utiliza únicamente agua. En el primer caso un baño de 30 segundos es suficiente. Cuando el baño contiene solamente agua, el enjuague es de dos minutos. Fijado En esta etapa se hace desaparecer la emulsión sensible que no fue activada (bromuro de plata), dejando únicamente la plata metálica que forma la imagen. Además le otorga mayor dureza a la radiografía. El fijador esta constituido por:

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Agente fijador, reacciona con el bromuro de plata, formando un complejo soluble en agua. Ej.: Tiosulfato sódico o amónico.

Agente ácido, neutraliza el álcali que contenga la película. Ej.: sulfito sódico o ácido acético. Agente endurecedor, su función es evitar que la gelatina se hinche y ablande. Ej.: Alumbre

potásico. El tiempo de fijado oscila entre 2 y 5 minutos, aunque en algunos casos el tiempo se puede extender hasta el doble del tiempo del revelado. Lavado y Secado Cuando se extrae la película del fijador, ésta contiene residuos del baño anterior, por tanto, es necesario hacer desaparecer estos productos, por medio del lavado de la película. Si el caudal de agua es suficiente, de modo que el contenido de agua del tanque de lavado se renueve cada 15 minutos, los componentes se eliminan en un lavado de 10 minutos. Para el proceso de secado se debe utilizar un ambiente libre de polvo. Asimismo se debe evitar la formación de gotas en la superficie de la película. Por último, de ser posible se debe secar las películas bajo tensión

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FACTORES QUE AFECTAN LA CALIDAD DE LA IMAGEN RADIOGRÁFICA

El propósito de la mayoría de las inspecciones radiográficas es examinar la calidad interna de un espécimen, y es esencial que el intérprete radiográfico comprenda los factores que afectan la calida de la imagen en una radiografía. Anexo se tiene una lista que muestra las relaciones de varios factores que afectan la calidad de la imagen radiográfica y la sensitividad. SENSITIVIDAD RADIOGRÁFICA La sensitividad radiográfica puede ser definida como la cantidad de información que puede ser obtenida de una radiografía, o la facilidad con que pueden ser detectados pequeños detalles. La sensitividad radiográfica puede ser afectada por dos categorías principales, el contraste radiográfico y la definición radiográfica. CONTRASTE RADIOGRÁFICO En una radiografía, las diferentes intensidades transmitidas por el espécimen son reflejadas como diferentes densidades en la imagen. La diferencia de densidad de un área a otra define el contraste radiográfico. Cualquier sombra o detalle dentro de la imagen es visible debido al contraste entre él y las áreas aledañas. Dentro de los límites, mientras mayor sea el contraste o diferencias de densidad en la radiografía, ofrecerá mayor visibilidad en los detalles. Sin embargo, si el contraste es excesivamente elevado, se puede perder detalle en las secciones delgadas y gruesas. El contraste radiográfico es afectado por el contraste del objeto y el contraste de la película. CONTRASTE DEL OBJETO El contraste del objeto es gobernado por el rango de intensidades de radiación transmitidos a través del espécimen. Un espécimen con pequeña variación en espesor tendrá un contraste de objeto muy bajo, mientras que un espécimen con grandes variaciones de espesor de sección transmitirá un amplio rango de intensidades de radiación y por lo tanto un alto contraste de objeto. El contraste del objeto se puede definir como el ratio de la más baja a la más alta intensidad de de radiación que alcanza la película. Un espécimen puede tener un contraste de objeto bajo para longitudes de onda RX cortos (alto kV) y un alto contraste para longitudes de onda RX largas (bajo kV). El contraste también es afectado por la radiación dispersa. Cuando la radiación alcanza un objeto, una parte de la radiación es absorbida, mientras otra parte es dispersada y la restante la atraviesa. Los electrones de los átomos de la radiación dispersada lo hacen en cualquier dirección, así como la luz se dispersa en la niebla. La longitud de onda de la radiación es incrementada por este proceso de dispersión, pero esta radiación es menos penetrante que la radiación primaria. Si no son tomadas las medidas correctivas adecuadas los efectos de la dispersión reducirán el contraste sobre la imagen completa o parte de él. CONTRASTE DE PELÍCULA El contraste de la película se refiere a la diferencias de densidad observadas, resultado de un cambio de en la intensidad de la radiación X, mientras los demás factores se mantienen constantes. El

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contraste de la película se define como la característica propia de la película de mostrar una diferencia de densidad debido a un cambio en la exposición. El contraste de las películas comerciales son en general similares. Una regla general es considerar que las películas más rápidas tienden a tener menor contraste que las películas más lentas. Además, el contraste de la película se incrementa con la densidad. Esta es la razón por la que los fabricantes recomiendan utilizar en la exposición una densidad tan alta como sea posible. Esta también es una razón por la que los códigos especifican usualmente, la densidad mínima aceptable en las radiografías. La selección de una película para radiografía de un elemento particular depende del espesor del material del espécimen y del rango de voltaje de la máquina RX disponible. Además, esta opción es afectada por la importancia relativa de la calidad radiográfica (alto contraste para la visibilidad de los de talles).

Con el mismo espécimen, la onda de kilovoltaje menor (izquierda), produce un mayor contraste que la onda de alto kilovoltaje (derecha)

A: Exposición 220 kV. B: 120 kV Radiografías de perfil escalonado en un rango de espesores de ¼ a ¾ de pulgada en pasos de 1/8”

El contraste de la película es afectada grandemente por el proceso de revelado. Las conversiones del bromuro de plata en la emulsión a la imagen de plata, depende de la acción del revelador. Los factores del revelado:

El tiempo y temperatura son igualmente importantes. Si alguno de ellos es más bajo de lo requerido, se reflejará en una reducción del contraste. Tiempos y temperaturas altos también reducen el contraste.

La actividad del revelador debe ser mantenido en rangos aceptables. La agitación de la película durante el ciclo de proceso, reduce la posibilidad de aparición de bandas los cuales afectan el contraste de la película en áreas localizadas.

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El tipo de pantallas usado tiene un efecto significativo en el contraste del film. Cuando la radiación alcanza la película, usualmente menos del 1% de la energía es absorbida. Desde el momento que la formación de la imagen radiográfica es gobernada principalmente por la radiación absorbida, más del 99 por ciento de la energía disponible en la película no desempeña un trabajo fotográfico. Obviamente cualquier medio de utilizar esta energía desperdiciada, sin complicar el proceso radiográfico, es deseable. Para ello se usan las pantallas radiográficas. Un tipo de pantallas es el de plomo, usualmente montado en el porta películas, los cuales son utilizados por pares. Bajo la acción de la radiación estas pantallas emiten electrones y el resultado es un efecto fotográfico extra sobre la lámina de emulsión de la película. DEFINICIÓN Se refiere a la definición de bordes, al grado de transición de una densidad a otra. Mientras más abrupta sea la transición, las discontinuidades serán detectadas con mayor facilidad. La definición se determina por dos grupos de factores – la geometría y la granulosidad del film. FACTORES GEOMÉTRICOS Una radiografía es la imagen reflejada de un objeto que se ha interpuesto en el camino de una onda RX o gamma. Principios geométricos

1. El punto focal debe ser tan pequeño como otras consideraciones lo permitan. 2. La distancia entre el ánodo y el material debe ser tan grande como sea práctico. 3. El film debe ubicarse lo más cerca posible al objeto radiografiado. En la práctica, el film es

colocado en contacto con el objeto. 4. El rayo central debe ser lo más perpendicular al film como sea posible, a fin de preservar las

relaciones espaciales. 5. Tanto como el perfil del espécimen lo permita, el plano del mayor interés debe estar paralelo al

plano del film.

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Otro factor importante es el contacto entre pantalla y film. Un deficiente contacto entre el film y la pantalla producen imágenes difusas en el que los bordes no están claramente definidos.

El movimiento del espécimen, o el movimiento del dispositivo fuente durante la exposición también dan como resultado imágenes con pobre definición.

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GRANULOSIDAD DEL FILM La imagen en un film radiográfico está formada por partículas individuales visibles solo por microscopio. Sin embargo, estas pequeñas partículas están agrupadas en grupos relativamente grandes, visibles a la vista humana. Estas masas resultan en una impresión visual llamada granulosidad. La granulosidad está definida como la impresión visual de irregularidad en la densidad en una radiografía. En general, la granulosidad aumenta al incrementar la velocidad del film y al aumentar la energía radiante. Además la granulosidad está relacionada al tipo de film seleccionado. La calidad de la radiación, o el tipo de fuente también tiene efecto sobre la granulosidad de la radiografía. En general, a mayor kilovoltaje de la fuente, mayor es la granulosidad.

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ARTEFACTOS RADIOGRÁFICOS DESCRIPCIÓN DE INDICACIÓN Debido a que la mayoría de las indicaciones no relevantes pueden ser relacionadas a sus causas reales, esta categoría de indicaciones es comparativamente fácil de interpretar. A continuación se muestran las indicaciones reales y falsas a fin de proveer una guía para el intérprete de placas radiográficas. La interpretación de radiografías no es una ciencia precisa. Como se mencionó, aún los intérpretes radiográficos experimentados a menudo entran en desacuerdo acerca de la naturaleza de las discontinuidades y su disposición. Las descripciones e ilustraciones contenidas en este capítulo pueden ser usadas como una línea guía para ayudar a identificar indicaciones similares encontradas durante el proceso de interpretación. INDICACIONES FALSAS (ARTEFACTOS DE FILM) El proceso radiográfico es muy intolerante a la suciedad y el manipuleo descuidado del medio de grabación. Violaciones de una buena práctica en la carga, descarga y proceso en el cuarto oscuro darán como resultado artefactos que deben ser reconocidos por lo que son, no por lo que parezcan ser. Se puede llegar a hacer interpretaciones erróneas como resultado de no reconocer artefactos. Por ejemplo: las ralladuras por emulsión son una causa común de mala interpretación. Estas y la mayoría de los artefactos son rápidamente reconocidas mediante la visualización de ambos lados del film con luz reflejada. Existen muchas variedades de artefactos, alguno de los cuales pueden ser confundidos con discontinuidades reales. Es sumamente importante identificar estas falsas indicaciones y anotarlo en el reporte de interpretación radiográfica. En algunos casos la existencia de artefactos en el área de interés puede requerir re-radiografiado. También es importante tomar toda acción posible a fin de minimizar los artefactos. 1. ARTEFACTOS CAUSADOS ANTES DEL PROCESAMIENTO

1.1. RALLADURAS EN EL FILM

Las películas radiográficas son sensibles y se pueden producir ralladuras por la mayoría de los materiales abrasivos, uñas y manipulación inadecuada. Las ralladuras en el film se pueden detectar con una luz reflectante en ángulo con la superficie de la película.

1.2. MARCAS DE PLEGADO Son causadas por el doblamiento abrupto de la película, usualmente mientras se introduce o extrae del porta película. Si el film es doblado antes de la exposición, producirá la indicación tal

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como un área más clara en la zona afectada. Si el doblado se produce después de la exposición, producirá la indicación tal como un área más oscura en la zona afectada.

1.3. MARCAS DE PRESIÓN

Las marcas de presión son causadas por la aplicación excesiva de presión al film. Esto produce un artefacto como el mostrado en la figura.

1.4. MARCAS ESTÁTICAS

Las cargas estáticas pueden desarrollarse cuando la radiografía es manejada bruscamente o es removida rápidamente durante la carga y descarga del porta películas. Puede ser causado

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también por la remoción rápida del papel usado como separación. La apariencia de las marcas estáticas varían desde líneas cortantes hasta manchas oscuras.

1.5. MARCAS DE PANTALLA

Las ralladuras y otros defectos, son intensificados en una pantalla de plomo y pueden crear indicaciones significativas en la imagen radiográfica. La suciedad en las pantallas fluorescentes interfieren con la transmisión de luz hacia el film, y se notará como una marca más clara en la imagen radiográfica. La suciedad en las pantallas de plomo interfiere con el bombardeo de electrones del film y también producen área iluminada en el film.

Pequeñas partículas de material extraño (tabaco, papel, etc) entre el film y la pantalla causarán zonas claras en la imagen procesada. Para minimizar las indicaciones falsas con pantallas es imperativo que ellas estén absolutamente limpias y libre de imperfecciones y material extraño. Por último, si se usa una cubierta protectora, se debe asegurar removerlos antes de usar nuevas pantallas.

1.6. NIEBLA

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La niebla es un efecto de sobre exposición causado cuando un film aun no procesado es expuesto a la radiación, a la humedad o temperatura altas, a niveles inaceptables de intensidad.

1.7. EXPOSICIÓN A LA LUZ Ocurre durante la exposición de las películas antes de la etapa de procesamiento, cuando se abre el cuarto oscuro, o cuando no se coloca correctamente la película en su porta película.

1.8. MARCAS DE DEDOS Marcas de dedos son fácilmente reconocibles. Pueden aparecer como marcas oscuras.

2. ARTEFACTOS CAUSADOS DURANTE EL PROCESO

2.1. MARCAS POR QUÍMICOS Durante el procesamiento manual, bandas o rayas en el film pueden resultar si los químicos en los ganchos de sujeción no son adecuadamente removidos antes del procesamiento del film. También es resultado de colocar el film directamente en el flujo de agua sin antes haberlo pasado por el baño de paro o enjuague. Una causa adicional se presenta cuando no se agita adecuadamente la mezcla durante el revelado.

2.2. MANCHADO

Si la solución fijadora entra en contacto con el film antes del revelado, aparecerán áreas claras en la imagen. Si gotas de revelador o agua caen inadvertidamente antes de que el film entre al revelador, aparecerán manchas oscuras.

Esta misma situación ocurre cuando caen gotas de agua en la superficie del film. Durante el secado, estas gotas toman mayor tiempo para secar y dejan patrones circulares sobre la superficie del film.

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2.3. MARCAS POR RETRASO Se producen en la dirección del movimiento de la película a través de un procesador automático. Una demora en la alimentación de filmes puede terminar por secar los rodillos del procesador.

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2.4. CAMPANAS DE AIRE Son originadas por burbujas de aire que saltan hacia la superficie del film cuando éstos son sumergidos en la solución reveladora, causando manchas claras en la imagen radiográfica.

2.5. SUCIEDAD

Si el polvo u otros contaminantes se acumulan en la superficie del revelador, baño de paro o enjuague o fijador, un notable patrón de suciedad aparecerá en la película. Lo mismo sucede si el agua de ingreso se encuentra sucia o no filtrada.

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2.6. LÍNEAS PI Estas líneas corren a lo largo del film, perpendicular a la dirección del enrollado. Ocurren a intervalos regulares de distancia, 3.14 veces el diámetro del rodillo. Esta condición es causada por un ligero depósito de químicos en los rodillos.

2.7. MARCAS DE PRESIÓN En este caso pueden ser causados por materiales extraños depositados en los rodillos o por distancias inadecuadas entre rodillos.

2.8. BESADO

Es un film que entra en contacto con otro film, especialmente en el revelador durante el procesamiento manual, el cual resulta en un severo pegado en el área de contacto.

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3. ARTEFACTOS CAUSADOS DESPUÉS DEL PROCESO

3.1. RALLADURAS Causados por manipulación inadecuada de la película. La emulsión es sensible a todo tipo de abrasión. Se debe tomar precauciones para minimizar el daño a la emulsión.

3.2. HUELLAS DE DEDOS Ocurre cuando se manipula el film durante la interpretación. Las radiografías deben ser manipuladas con guantes de nylon o algodón.

4. ARTEFACTOS EN TIEMPO REAL

Los artefactos radiográficos en tiempo real son también de responsabilidad del operador y deben ser reconocidos. Son causados principalmente por ruido electrónico generado por sistemas de video y pueden corregirse por filtrado. El polvo en los lentes es otra causa común de artefactos en tiempo real. Cuando se aplica técnicas de encubrimiento en las radiografías, un cuidado muy especial se debe tener para reconocer todos los artefactos radiográficos antes del encubrimiento. De otro modo, los artefactos también serían encubiertos y podría dificultar futuras evaluaciones.

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DISCONTINUIDADES Las discontinuidades son interrupciones en la estructura típica de un material. Estas interrupciones pueden ocurrir en el metal base, material de aporte o en las zonas afectadas por el calor. Aquellas discontinuidades que no reúnen los requerimientos de los códigos o especificación, son definidas como defectos. POROSIDAD es el resultado del encierro de gas dentro del metal en solidificación. La porosidad puede adoptar muchas formas en una radiografía, pero con frecuencia aparece como círculos oscuros, o marcas oscuras irregulares, apareciendo en forma singular, en filas o agrupadas (cluster). A veces la porosidad es alargada y puede tener la apariencia de tener una raíz. Esto es el resultado de un intento del gas por escapar mientras el metal se encuentra aún en su fase líquida, y es llamada porosidad agujero de gusano (wormhole porosity). Toda porosidad es un vacío en el material y tendrá en la radiografía una densidad mayor que en el área adyacente.

POROSIDAD CLUSTER es causada por electrodos recubiertos cuando están contaminados con humedad. La humedad se convierte en gases durante el calentamiento y queda atrapada en la soldadura durante el proceso de soldeo. La porosidad cluster aparece tal como la porosidad regular, pero las indicaciones estarán agrupadas muy próximas entre sí.

INCLUSIONES DE ESCORIA es material sólido no metálico atrapado en la soldadura o entre la soldadura y el metal base. En una radiografía se observa como formas oscuras asimétricas, a lo largo de la junta de soldadura.

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Las siguientes discontinuidades son particulares al proceso de soldadura TIG (GTAW), Estas discontinuidades ocurren en la mayoría de los metales soldados por este proceso, incluyendo al aluminio y aceros inoxidables. El proceso de soldadura TIG produce un cordón homogéneo y limpio, el cual al ser radiografiado es fácilmente interpretado. INCLUSIONES DE TUNGSTENO. El tungsteno es un material frágil y denso, usado en el proceso GTAW. Si se usan procedimientos de soldadura inadecuados, el tungsteno puede quedar atrapado en la soldadura. En una radiografía, el tungsteno es más denso que el aluminio o el acero, por lo tanto se muestra como un área más clara en la línea de la soldadura.

INCLUSIONES DE ÓXIDO son usualmente visibles en la superficie del material siendo soldado (especialmente en el caso de aluminio). Las inclusiones de óxido son menos densas que el del material circundante y, por lo tanto, aparecen como discontinuidades más oscuras en una placa radiográfica.

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FUSIÓN INCOMPLETA es una condición donde el metal de aporte no se fusiona adecuadamente con el metal base. Su apariencia en la radiografía es una línea oscura orientada en la dirección del soldeo, a lo largo del área de soldadura o junta.

FUSIÓN INCOMPLETA ENTRE FASES es una condición donde el metal de aporte no se fusiona completamente con el metal base o la capa previa de metal de aporte (junta fría de interfase). El arco no mezcla lo suficiente con el metal base y causa que fluya material líquido fundido dentro del material base sin unión.

FISURAMIENTO puede ser detectado en una radiografía solamente cuando la fisura se propaga en una dirección paralela al la onda radiográfica. Las fisuras aparecerán como líneas finas e irregulares. Las fisuras algunas veces aparecen como “colas” en inclusiones o porosidades.

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CONDICIONES GEOMÉTRICAS DE SUPERFICIE

SOCAVACIÓN INTERNA O DE RAÍZ es una erosión del metal base, próximo a la raíz de la soldadura. En una imagen radiográfica aparece como una línea irregular paralela a la línea central del cordón. La socavación no tiene la forma lineal de la falta de penetración porque no sigue el borde.

SOCAVACIÓN EXTERNA es una erosión del metal base próxima al borde del cordón de soldadura. En la radiografía aparece como una línea oscura irregular a lo largo del borde exterior del área de soldeo.

INADECUADO REFUERZO DE SOLDADURA (UNDERFILL) es un área del cordón de soldadura donde el espesor del metal depositado es menor que el espesor del material base. Si la soldadura tiene un refuerzo insuficiente es fácil de determinar por radiografía, porque la densidad de imagen en el área afectada será más oscura que la densidad en el material base circundante.

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CONCAVIDAD INTERNA es una condición donde el metal de aporte se ha contraído durante el enfriamiento, en la raíz del cordón de soldadura. En una radiografía aparece similar a una falta de penetración, pero la línea tiene bordes irregulares y es algo más ancho en el centro de la imagen.

REFUERZO EXCESIVO es un área de la soldadura, el cual tiene metal de aporte que excede lo especificado en planos de ingeniería y códigos. Su apariencia en una radiografía es un área localizada más clara en el cordón de soldadura. Una inspección visual fácilmente determinará si el refuerzo de soldadura está en exceso a lo especificado por el código aplicable a la inspección.

BURN THROUGH (CICLOS I) es como resultado de un exceso de calor causado por metal de aporte en exceso en la zona de soldadura. Fracciones del metal líquido fluyen a través de la soldadura, creando indicaciones globulares en el área de respaldo de la soldadura. En una radiografía aparece como manchas oscuras, rodeadas de áreas globulares más claras.

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DESALINEAMIENTO es aquella condición en la que dos piezas soldadas no están adecuadamente alineadas. La imagen radiográfica muestra una notable diferencia en densidad entre las dos piezas. La diferencia en densidad es causada por la diferencia en el espesor del material. La línea recta oscura es causada por una falla en la fusión del metal de aporte con el área descubierta.

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CRITERIOS DE ACEPTACION PARA INSPECCIÓN RADIOGRAFICA DE SOLDADURAS

ASME Sección VIII, Párrafo UW-51(b)

TIPO DE IMPERFECCIÓN O CARACTERÍSTICA CRITERIO DE ACEPTACIÓN

Fisuras, penetración o fusión incompleta No se aceptan Para t < ¾” L ≤ ¼” ¾” ≤ t ≤ 2 ¼” L ≤ 1/3” t Indicaciones elongadas (L) T > 2 ¼” L ≤ ¾”

Indicaciones alineadas Largo agregado < t en una longitud de 12t, excepto cuando la distancia entre imperfecciones sucesivas exceda 6L, donde L es la longitud de la imperfección más larga del grupo

Máximo tamaño de indicaciones redondeadas Máximo 1/4t ó 5/32”, el que sea menor

Indicaciones redondeadas alineadas Suma de los diámetros < t en una longitud de 12 t

Cuadros de indicaciones redondeadas No excederá lo indicado en las figuras 4-3 hasta la 4-8. Cada cuadro representa una placa de 6” a escala completa (ASME VIII, Apéndice 4)

Para espesor de soldadura < 1/8” (3.2 mm) El número máximo de indicaciones redondeadas no excederá de 12 en 6” (152 mm) de longitud de soldadura. Para cordones de menor longitud, se evalúa en forma proporcional

Para indicaciones agrupadas

Longitud del grupo < 1” (25 mm) ó 2t, el menor de ellos. Si se presenta más de un grupo, la suma de la longitud de los grupos < 1” (25 mm), en una longitud de 6” (152 mm)

Indicaciones relevantes. Indicaciones redondeadas que exceden las siguientes dimensiones serán consideradas relevantes:

1/10 t para t < 1/8” 1/64” para t de 1/8” a 2” 1/16” para t > 2”

Notas: “t” es el espesor de la soldadura excluyendo el refuerzo. Para juntas a tope que tengan

diferentes espesores de soldadura, t es el de menor espesor. Si una soldadura a penetración completa incluye filete, el espesor de la garganta será incluido en t

Se define como indicación redondeada a aquella con una longitud máxima de tres veces su ancho.

Una secuencia de 4 ó más indicaciones redondeadas serán considerada alineada cuando ellas toquen una línea paralela dibujada a través del centro de las dos indicaciones redondeadas externas del cordón de soldadura.

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ASME B31.3 Tabla 341.3.2 Criterio de Aceptación para la evaluación de discontinuidades de soldadura.

Para Condición de Servicio Normal y Categoría M.

Tipo de

soldadura Discontinuidad C L F

Medida a Evaluar Límite aceptable

Fisura X X X Extensión de la imperfección No se admite Falta de fusión X X NA Extensión de la imperfección No se admite

Profundidad ≤ 1 mm y ≤ 0.2 T X NA Longitud acumulada ≤ 38 mm en cualquier longitud de 150

mm.

Penetración incompleta

X NA Extensión de la imperfección No se admite Para T < 3 mm: 12 poros en 150 mm de soldadura Diámetro ≤ ¼ T y 4 mm, para indicaciones no aisladas (25 mm de separación de otra adyacente). Diámetro ≤ ⅓T y 6mm, para indicación aislada. Diámetro ≤ ⅜” (9.5 mm) para T ≥ 2” (51 mm) Poros alineados: ∑ Diámetros ≤ T en una longitud de 12T.

Para T≤ 6 mm

Poros agrupados: ≤ 25 mm y ≤ 2T

Porosidad interna

X X NA

Para T > 6 mm 1.5 veces el criterio para T≤ 6 mm Longitud individual ≤ 2 T Ancho individual ≤ 3 mm y ≤ T/2

Inclusiones de escoria, tungsteno o inclusiones alargadas

X X NA Longitud acumulada ≤ 4T en cualquier longitud de 150 mm.

X X Profundidad ≤ 1 mm y ≤ T/4 Socavaciones X Extensión de la imperfección No se admite

Raíz cóncava X X NA Profundidad Espesor total de la junta, incluyendo refuerzo ≥ T

Notas: C: Circunferencial y conexiones. L: Longitudinal a tope. F: Filete X: Aplica NA: No aplica T: Espesor nominal de la pared (el más delgado en el caso de dos componentes de diferente espesor). No incluye refuerzo.

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LABORATORIO RADIOGRÁFICO – SESIÓN 1

DENSITÓMETRO –CALIBRACIÓN, OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO Encendiendo el equipo

Este instrumento puede operar desde sus baterías internas o desde un eliminador de baterías. En el caso de uso de baterías, éstas deben ser cargadas antes de usar. Para esto la unidad debe estar apagada. El tiempo de carga es de aproximadamente 14 horas.

CALIBRACIÓN FRECUENCIA DE CALIBRACIÓN Bajo condiciones normales de operación, la calibración se hace semanalmente. PRUEBA DE CALIBRACIÓN

La calibración de este instrumento debe permanecer estable durante un largo periodo de tiempo y sobre un extenso rango de voltaje y temperatura. Sin embargo, si la calibración es cuestionada, se utiliza una lámina calibrada para contrastar las lecturas. Se debe manipular esta tableta con cuidado de manera que no quede suciedad ni huellas de dedos depositadas sobre la superficie del film.

Se mide la densidad en el centro de cada paso calibrado. Esta medida debe quedar dentro de ± 0.02 del valor marcado en la lámina calibrada. Siempre retornar la tableta a su cubierta protectora. Si se necesita cambiar la calibración, se procede como sigue:

1. Se inserta un pequeño destornillador en el agujero ubicado a la derecha del instrumento, enganchando el potenciómetro interno.

2. Hacer la medición de la lámina calibrada en el centro del área marcada CAL. 3. Si la lectura en la pantalla no es igual al de la lámina calibrada, ajustar el potenciómetro hasta

que coincidan. Para incrementar el factor de escala se gira el destornillador en sentido antihorario.

4. Chequear el cero (NULL) y poner a cero nuevamente de ser necesario. 5. Repetir la operación hasta que el punto calibrado y el cero sean exactos.

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INSTRUCCIONES DE OPERACIÓN PUESTA A CERO (ZEROING) Cada vez que se enciende el equipo se debe poner a cero ya que la memoria electrónica se pierde al apagarse el equipo. El cero se mantiene estable (± 0.02) mientras se mantiene el equipo encendido.

1. Dejar libre el área de lectura. 2. Bajar el brazo lector. Presionar el botón NULL y mantenerlo presionado mientras se presiona

también el botón READ. 3. Mantener ambos botones presionados por algunos segundos hasta que la lámpara se apague.

MEDICIÓN DE LA DENSIDAD ABSOLUTA

1. Poner en cero el instrumento (como se describió en el paso anterior). 2. Centrar el film directamente sobre la abertura bajo el brazo lector. Si se está midiendo la lámina

de calibración, colocar el tercio central del paso sobre la abertura. 3. Bajar el brazo lector. Presionar al botón READ y mantenerlo presionado por unos segundos

hasta que la lámpara se apague. 4. Dejar de presionar el botón de lectura, así se libera el brazo lector. La densidad medida

permanecerá en pantalla hasta la siguiente lectura.

NOTA: Cuando se midan densidades sobre 2.5 se debe tener especial cuidado que la luz del brazo lector se encuentre íntegramente sobre la superficie del film medido. Siempre se mide la densidad del film con el lado de la emulsión hacia arriba.

COMPARACIÓN DE MEDIDAS DE DENSIDAD

1. Colocar film de referencia sobre la abertura. Poner a cero el instrumento como se explicó arriba.

2. Colocar el film a ser comparado sobre la abertura y medir la densidad. Esta medida viene a ser la diferencia entre la densidad del film de referencia y la densidad del film comparado. Una lectura negativa (-) indica que el film comparado tiene una menor densidad.

NOTA: La unidad puede poner a cero densidades de hasta 1.0

TABLERO DE ILUMINACIÓN Se ilumina el tablero sin hacer mediciones presionando el botón LAMP. Se usa esta opción para ubicar puntos del film que deben ser medidos.

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LABORATORIO # 2: DISCONTINUIDADES ARC STRIKES (GOLPES DE ARCO) Los golpes de arco son indicaciones dejadas sobre la superficie del metal base, donde un soldador ha tocado momentáneamente el electrodo antes de empezar a soldar. Pueden existir severas condiciones metalúrgicas cuando el soldador descuidadamente hace un golpe de arco en la superficie del metal base adyacente a la soldadura y luego rápidamente mueve el electrodo dentro de la junta donde se ejecutará la soldadura. Los golpes de arco a menudo son motivo de pequeñas fisuras, porosidades, zonas endurecidas y heterogeneidad química. Como solución el soldador puede usar un pedazo de material como punto de inicio. FISURAS (CRACKS) Una fisura es definida como una discontinuidad de tipo fractura. Son producto de rupturas lineales del metal sometido a esfuerzos. Pueden ser resultados de muchos factores, por ejemplo cuando el cordón de soldadura es muy pequeño en comparación con el tamaño de las piezas a unir. Otra causa es una inadecuada técnica de precalentamiento del metal en los aceros de baja aleación, lo que ocasiona fisuras en la zona afectada por el calor (HAZ) o en la misma soldadura. Las fisuras en la HAZ es ocasionada por restricciones en las juntas y un control inadecuado del electrodo. La selección de un electrodo inadecuado en aceros inoxidables en materiales austeníticos y de alta aleación también puede ser causa de fisuramiento. FISURAS DE CRÁTER (CRATER CRACKS) Son producto de contracciones que ocurren en el cráter de un cordón de soldadura. Ocurre por un llenado incorrecto del cráter al momento de retirar el electrodo de la zona soldada o por detener el arco abruptamente, No es seguro que subsecuentes cordones de enlace puedan consumir el cráter, generalmente se requiere esmerilar estas indicaciones. RAÍZ CONCAVA (CONCAVE ROOT SURFACE) Una raíz cóncava (suck back), es un defecto causado por contracción excesiva de la soldadura depositada en el cordón de raíz. Ocurre cuando el metal fundido solidifica sin suficiente metal de aporte como para dar el volumen necesario que compense la contracción que ocurre durante la solidificación. Esta condición es causada por una impropia técnica de preparación de junta, amperaje excesivo, soldadura fuera de posición; sin embargo, puede ser causado por el mismo soldador, debido a la velocidad de avance, al no depositar suficiente material de aporte. DESCOLGAMIENTO (DROP THROUGH) Es una irregularidad de la raíz del cordón causado por un sobrecalentamiento con rápida difusión de aleantes entre el metal base y el metal de aporte. Se caracteriza por un cordón de raíz excesivo que descuelga del lado contrario al que se suelda, y está asociado a la falta de habilidad del soldador o a

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una técnica impropia. La convexidad excesiva del refuerzo del cordón de raíz es una condición similar pero de menor severidad. FUSIÓN INCOMPLETA (INCOMPLETE FUSION) Es descrito como una fusión que es menor que la completa. Es la falla que se presenta entre metal da aporte y metal base o entre metal de aporte entre pases al fundirse a la vez. Esta condición se presenta por una oscilación incorrecta, baja corriente de soldadura o mucha velocidad de avance. La fusión incompleta resulta cuando el metal base o el pase previo de soldadura no alcanza el punto de fusión en el punto donde se está depositando material de aporte. Un error al remover escoria, laminilla, óxido u otros materiales también impiden la fusión correcta del metal depositado. La fusión incompleta se presenta usualmente como una indicación alargada en la dirección de la soldadura y puede tomar forma redondeada o angular, dependiendo de cómo fueron originadas. PENETRACIÓN INCOMPLETA (INADEQUATE JOINT PENETRATION) Se define como una penetración de la junta menor a la especificada. Esta condición es creada cuando la penetración y fusión de la soldadura dentro de la cavidad de la junta falla en alcanzar la profundidad especificada dentro de la sección del metal base. Para juntas con penetración completa, este defecto puede ser ocasionado por una abertura insuficiente o cuando los esfuerzos residuales causan el cierre de la junta. Otra causa común es un excesivo talón de raíz que impide la penetración al lado opuesto de la junta. DESALINEAMIENTO (MISMATCH) Es el desalineamiento entre las dos partes de una unión a tope. Esta condición causa dificultades en el proceso de soldadura. Se le conoce también como High-Low. Cuando las partes tienen igual espesor, el desalineamiento es igual al medido en la superficie. Para partes de diferente espesor, se calcula usando el desalineamiento en la superficie y la diferencia de espesores. RAÍZ OXIDADA (OXIDIZED ROOT) Es una condición que se presenta en la superficie interna de la junta en tuberías, resultado de una inadecuada protección contra la atmósfera. La oxidación excesiva no es recomendable porque puede producir una entalladura en la raíz de la soldadura. Se puede proteger contra la oxidación mediante el uso de un gas inerte durante la soldadura. POROSIDAD (POROSITY) Está referida a bolsas de gas o vacíos encontrados con frecuencia en soldadura. La porosidad puede provenir de gases liberados por el metal de aporte durante el enfriamiento. La porosidad aparece en muchas áreas; puede encontrarse dispersa a través de la soldadura, localizada en la raíz, o aislada en muchas áreas. A pesar de tener forma esférica, los poros pueden adoptar formas no esféricas a lo largo de los bordes de grano o como vacíos tubulares llamados porosidad tubular o agujeros de gusano. La mayoría de las soldaduras contienen algún grado de porosidad.

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INCLUSIÓN DE ESCORIA (SLAG) Son descritas como óxidos y otros materiales sólidos no metálicos que quedan atrapados en el metal de aporte o entre la soldadura y el metal base. En operaciones de soldaduras multipase, un error al eliminar la escoria entre pases, puede generar inclusiones de escoria en estas zonas. Las inclusiones de escoria son generalmente lineales y pueden ocurrir ya sea como partículas cortas o bandas alargadas. La mayoría de las inclusiones de escoria se previenen mediante una adecuada limpieza de la junta antes de cada pasada. La escoria atrapada en los bordes de un pase, el cual no ha sido debidamente eliminado, quedará atrapada en el siguiente pase. La socavación en la pared lateral es también causa de inclusión de escoria. INCLUSIÓN DE TUNGSTENO (TUNGSTEN) Ocurre cuando el electrodo toca ocasionalmente la pieza o el metal soldado y transfiere partículas de tungsteno dentro del material depositado. Desde el momento que el tungsteno es un metal con alto punto de fusión y tiene una densidad que dobla a la del acero, se descubre en radiografiado como una mancha de muy baja densidad en la imagen radiográfica. Típicamente tiene forma redondeada, y es calificado según algunos estándares como porosidad. INSERTO NO CONSUMIDO (UNCONSUMED INSERT) Es metal de aporte que no ha sido completamente mezclado y fundido en la raíz de la junta. Es causada por un bajo amperaje, procedimiento de oscilación inadecuado, diseño de junta impropio, y velocidad de avance. SOCAVACIÓN (UNDERCUT) Resultado de procedimiento de soldadura inadecuado. El defecto se presenta en los bordes de soldadura, al dejarse sin rellenar con metal de soporte. Es usualmente considerado como un serio defecto desde el momento que el resultado es un cordón de menor área de sección. Y por lo tanto una reducción en su capacidad de carga.

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